KR101786672B1 - 운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법 - Google Patents

운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 운전 모드 제어 방법은 운전 모드 제어 장치가, 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전이 가능한 엔진의 운전 모드를 제어하는 방법에서, 차량의 작동 상태 신호를 이용해 상기 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단하는 단계, 상기 CDA 운전이 가능한 경우, 상기 CDA 운전에 의한 연비 예측값 또는 배기 온도 예측값을 계산하는 단계, 그리고 상기 연비 예측값 또는 상기 배기 온도 예측값 중 적어도 하나를 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법{DEVICE FOR CONTROLLING DRIVING MODE AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING MODE USING THE SAME}
본 발명은 운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에는 연료가 연소되어 동력을 발생시키는 연소실이 구비되고, 이 연소실에는 연소될 연료가 포함된 혼합가스를 제공하는 흡기밸브와 연소된 가스를 방출하는 배기밸브가 구비되어 있다. 그리고, 이들 흡기밸브 및 배기밸브는 크랭크 샤프트에 연결된 밸브 개폐기구에 의해 연소실을 개폐한다.
최근 이러한 자동차 엔진의 연비를 향상시키고자 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 모드를 적용하려는 연구가 진행되고 있다.
디젤 차량은 엔진으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하기 위한 배기가스 후처리 시스템을 장착한다. 그리고, 배기가스 저감을 목적으로 장착된 배기가스 후처리 시스템은 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)와 디젤매연필터(Diesel Particulate Filter, DPF), 질소산화물정화유닛(lean NOx trap, LNT), 및 선택적환원촉매유닛(selective catalytic reduction unit, SCR) 등을 포함하며, 이들 촉매의 화학 반응을 위한 기본 온도가 필요하다.
하지만, 배가가스 온도가 낮은 경우, 촉매가 활성화되는 시간까지 배기가스 정화성능이 저하된 상태로 운용이 되므로, 연비가 악화되더라도 촉매 온도를 승온시키기 위해서 연료를 추가적으로 분사해야 하는 어려움이 있다.
본 발명은 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전이 가능한 엔진의 운전 모드를 제어할 수 있는 운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 운전 모드 제어 방법은 운전 모드 제어 장치가, 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전이 가능한 엔진의 운전 모드를 제어하는 방법에서, 차량의 작동 상태 신호를 이용해 상기 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단하는 단계, 상기 CDA 운전이 가능한 경우, 상기 CDA 운전에 의한 연비 예측값 또는 배기 온도 예측값을 계산하는 단계, 그리고 상기 연비 예측값 또는 상기 배기 온도 예측값 중 적어도 하나를 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 차량의 작동 상태 신호는, 엔진 회전수 신호, 연료량 신호, 대기압 신호, 대기온 신호, 냉각수 온도 신호, 오일 압력 신호, 오일 온도 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 계산하는 단계는, 일반 모드에서의 제1 연비 예측값과 CDA 모드에서의 제2 연비 예측값을 계산하는 단계, 그리고 상기 CDA 모드에서의 상기 제2 연비 예측값이 상기 일반 모드에서의 상기 제1 연비 예측값 보다 큰 경우, 연비 효과 지속 시간을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연비 효과 지속 시간은, 상기 CDA 모드로 진입한 경우에, 상기 제2 연비 예측값이 상기 제1 연비 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간할 수 있다.
상기 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계는, 상기 연비 효과 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 계산하는 단계는, 일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값과 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값을 계산하는 단계, 그리고 상기 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값이 상기 일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값 보다 큰 경우, 배기 온도 상승 지속 시간을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배기 온도 상승 지속 시간은, 상기 CDA 모드로 진입한 경우에, 상기 제2 배기 온도 예측값이 상기 제1 배기 온도 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함할 수 있다.
상기 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계는, 상기 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 운전 모드 제어 장치는 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전에 의한 연비 예측값을 계산하는 계산부, 그리고 상기 CDA 운전 가능 여부를 판단하고, 상기 연비 예측값을 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 제어부 를 포함한다.
상기 계산부는, 일반 모드에서의 제1 연비 예측값과 CDA 모드에서의 제2 연비 예측값을 계산하는 연비 계산부를 포함할 수 있다.
상기 계산부는, 상기 제2 연비 예측값이 상기 제1 연비 예측값 보다 크게 유지되는 연비 효과 지속 시간을 계산하는 연비 지속 시간 계산부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 연비 효과 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정할 수 있다.
상기 계산부는, 상기 CDA 운전에 의한 배기 온도 예측값을 계산하고, 상기 일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값과 상기 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값을 계산하는 배기 온도 계산부를 더 포함할 수 있다.
상기 계산부는, 상기 제2 배기 온도 예측값이 상기 제1 배기 온도 예측값 보다 크게 유지되는 배기 온도 상승 지속 시간을 계산하는 배기 온도 지속 시간 계산부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 디젤 차량에서 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전에 의한 연비 효과를 고려해서 CDA 모드를 결정함으로써, CDA 모드의 영역을 확장하고 연비를 개선할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명은 배기 온도를 고려해서 CDA 모드를 결정함으로써, 후처리 시스템의 촉매 활성화 온도 도달 시간을 단축해 원가를 절감하고, 촉매 승온 목적의 연료 후분사량을 저감시켜 연비를 개선할 수 있는 환경을 제공한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치가 CDA 운전을 구현하는 디젤 차량의 엔진 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 연비 효과를 예측해 CDA 모드로의 진입을 결정하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 배기온 상승 효과를 예측해 CDA 모드로의 진입을 결정하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 "차량", "차", "차량의", "자동차" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.
추가적으로, 몇몇 방법들은 적어도 하나의 제어기에 의하여 실행될 수 있다. 제어기라는 용어는 메모리와, 알고리즘 구조로 해석되는 하나 이상의 단계들을 실행하도록 된 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 언급한다. 상기 메모리는 알고리즘 단계들을 저장하도록 되어 있고, 프로세서는 아래에서 기재하는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위하여 상기 알고리즘 단계들을 특별히 실행하도록 되어 있다.
더 나아가, 본 발명의 제어 로직은 프로세서, 제어기 또는 이와 유사한 것에 의하여 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단 상의 일시적이지 않고 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단의 예들은, 이에 한정되지는 않지만, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 플래쉬 드라이브, 스마트 카드 및 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 재생 매체는 네트웍으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 예를 들어 텔레매틱스 서버나 CAN(Controller Area Network)에 의하여 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 4을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치 및 이를 이용한 운전 모드 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다. 이때, 운전 모드 제어 장치는 본 발명의 한 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 수신부(110), 계산부(120) 및 제어부(130)을 포함한다.
수신부(110)는 엔진의 배기 가스의 온도 또는 배기 촉매의 온도를 수신하고, 수신된 온도값을 제어부(130)에 제공한다. 수신부(110)는 본 발명의 한 실시예에 따라 터보 후단의 온도(T1), LNT 후단의 온도(T2) 및 DPF 후단의 온도(T3)를 수신할 수 있다.
계산부(120)는 일반 모드 운전에 의한 연비 예측값 및 실린더 휴지(cylinder deactivation, 이하 CDA) 운전에 의한 연비 예측값을 계산한다. 또한, 계산부(120)는 일반 모드 운전에 의한 배기 가스 온도 예측값 및 CDA 운전에 의한 배기 가스 온도 예측값을 계산한다.
계산부(120)는 본 발명의 한 실시예에 따라 연비 계산부(122), 연비 지속 시간 계산부(124), 배기 온도 계산부(126) 및 배기 온도 지속 시간 계산부(128)를 포함한다.
연비 계산부(122)는 일반 모드에서의 연비 예측값을 계산하고, CDA 모드에서의 연비 예측값을 계산한다.
연비 지속 시간 계산부(124)는 CDA 모드에서의 연비 예측값이 일반 모드에서의 연비 예측값 보다 크게 유지되는 연비 효과 지속 시간을 계산한다. 여기서, 연비 효과 지속 시간은 상기 CDA 모드로 진입한 경우에, CDA 모드에서의 연비 예측값이 상기 일반 모드에서의 연비 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함한다.
배기 온도 계산부(126)는 일반 모드에서의 배기 온도 예측값과 CDA 모드에서의 배기 온도 예측값을 계산한다.
배기 온도 지속 시간 계산부(128)는 CDA 모드에서의 배기 온도 예측값이 상기 일반 모드에서의 배기 온도 예측값 보다 크게 유지되는 배기 온도 상승 지속 시간을 계산한다. 여기서, 배기 온도 상승 지속 시간은 상기 CDA 모드로 진입한 경우에, 상기 CDA 모드에서의 배기 온도 예측값이 상기 일반 모드에서의 배기 온도 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함한다.
제어부(130)는 연비 예측값, 연비 효과 지속 시간, 배기 온도 예측값 및 배기 온도 상승 지속 시간 중 적어도 하나를 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정한다.
제어부(130)는 연비 효과 지속 시간이 기설정된 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정한다. 또한, 제어부(130)는 상기 배기 온도 상승 지속 시간이 기설정된 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정할 수 있다.
제어부(130)는 본 발명의 한 실시예에 따라 CDA 판단부(132) 및 운전 모드 결정부(134)를 포함한다.
CDA 판단부(132)는 차량의 작동 상태 신호를 이용해 상기 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단한다. 여기서, 차량의 작동 상태 신호는 엔진 회전수 신호, 연료량 신호, 대기압 신호, 대기온 신호, 냉각수 온도 신호, 오일 압력 신호, 오일 온도 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
운전 모드 결정부(134)는 상기 연비 예측값 또는 상기 배기 온도 예측값 중 적어도 하나를 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정한다.
이러한 목적을 위하여, 제어부(130)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 운전 모드 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치가 CDA 운전을 구현하는 디젤 차량의 엔진의 구조를 간략히 도시한 도면이다. 이때, 디젤 차량의 엔진의 구조는 본 발명의 한 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.
도 2에서와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 CDA 운전을 구현하는 디젤 차량은 엔진(10), 흡기 통로(20), 터빈(22), 컴프레서(24), 인터쿨러(26), 흡기 매니폴드(30), EGR 통로(40), 배기 매니폴드(50), 배기 통로(60) 등을 포함한다.
컴프레서(24)는 신기를 흡입하여 인터쿨러(26)에 제공한다. 그리고, 인터쿨러(26)에서 냉각된 신기는 흡기 통로(20) 및 흡기 매니폴드(30)를 경유하여 엔진(10)에 공급된다. 터빈(22)은 배기 매니폴드(50)의 배기가스를 배출하기 위한 배기 통로(60)와 연결된다. 그리고, EGR 밸브(42)는 배기 매니폴드(50)와 흡기 매니폴드(30)를 연결시키는 EGR 통로(40) 중간에 설치된다.
또한, 디젤 차량의 배기가스 후처리 시스템은 배기 가스 중에 함유된 공해 물질인 일산화탄소, 탄화수소, 입자상 물질(Particulate Matter), 질소산화물 등을 감소시키기 위해 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, 이하 DOC) 또는 질소산화물정화유닛(lean NOx trap, 이하 LNT)(62), 디젤매연필터(Diesel Particulate Filter, 이하 DPF)(64) 및 선택적환원촉매유닛(selective catalytic reduction unit, 이하 SCR)(66)을 포함한다.
여기서, 본 발명의 한 실시에에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 연비 효과및 배기 가스 온도 상승 효과를 이용해 엔진(10)의 운전 모드를 결정한다. 그리고, 운전 모드 제어 장치(100)는 터보(22) 후단의 온도(T1), LNT(62) 후단의 온도(T2) 및 DPF(64) 후단의 온도(T3)를 측정하고, 측정된 온도값들 이용해 CDA 모드 진입 여부를 결정한다.
이러한, 운전 모드 제어 장치(100)는 본 발명의 한 실시예에 따라 ECU(Engine Control Unit)로 구현될 수 있으며, 이러한 ECU의 작동 등은 당해 기술분야의 통상의 기술자에 자명하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 연비 효과를 예측해 CDA 모드로의 진입을 결정하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이하의 흐름도는 도 1 및 도 2의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시에에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 엔진이 시동되면 차량의 작동 상태 신호를 이용해 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단한다(S102, S104).
그리고, CDA 운전이 가능한 경우에, 운전 모드 제어 장치(100)는 CDA 모드의 연비 효과 예측값을 산출한다(S106). 여기서, 연비 효과 예측값은 CDA 모드의 연비 예측값을 일반 모드의 연비 예측값으로 나눈 값을 포함한다.
그리고, 운전 모드 제어 장치(100)는, 연비 효과 예측값이 기설정된 임계값보다큰 경우에, 연비 효과 지속 시간을 예측한다(S108, S110). 여기서, 연비 효과 지속 시간은 CDA 모드로 진입한 경우에, CDA 모드의 연비 예측값이 일반 모드의 연비 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함한다. 즉, 운전 모드 제어 장치(100)는 CDA 모드로 진입한 후에, 얼마나 오랫동안 연비 상승 상태를 유지 할 수 있는지를 계산한다.
이때, 운전 모드 제어 장치(100)는 엔진의 회전수 변화율 및 엔진의 부하 변화율을 이용해서 CDA 모드로 천이되는 엔진 운전점을 계산한다. 그리고, 운전 모드 제어 장치(100)는 CDA 모드로 천이되는 엔진 운전점 및 연비 효과가 지속될 것으로 예상되는 엔진 운전점을 이용해서 상기 연비 효과 지속 시간을 예측할 수 있다.
즉, CDA 모드로 인한 연비 효과 유지 시간이 짧거나 모드 변환이 빈번한 경우에는 기구 내구성이 악화되고, 엔진 제어 불량 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 운전 모드 제어 장치(100)는 연비 효과가 일정 시간 이상 지속 되는 경우에 모드를 변환하도록 제어함으로써, 이러한 문제를 예방한다.
또한, 본 발명의 한 실시에에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 상기 연비 효과 지속 시간을 기설정된 임계값과 비교해서 엔진(10)의 운전 모드를 결정한다(S102).
운전 모드 제어 장치(100)는 연비 효과 지속 시간이 임계값 보다 큰 경우에 CDA 모드 진입로 진입하도록 제어하고, 연비 효과 지속 시간이 임계값 작은 경우에 일반 모드 유지하도록 제어한다(S114, S116).
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 배기온 상승 효과를 예측해 CDA 모드로의 진입을 결정하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이하의 흐름도는 도 1 및 도 2의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
도 4을 참조하면, 본 발명의 한 실시에에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 엔진이 시동되면 차량의 작동 상태 신호를 이용해 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단한다(S202, S204).
그리고, CDA 운전이 가능한 경우에, 운전 모드 제어 장치(100)는 CDA 모드의 배기 온도 상승 예측값을 산출한다(S206). 여기서, 배기 온도 예측값은 CDA 모드의 배기 온도 예측값을 일반 모드의 배기 온도 예측값으로 나눈 값을 포함한다. 그리고, 배기 온도 상승 예측값은 CDA 운전에 의한 배기 가스 온도의 상승 정도를 나타낸다.
그리고, 운전 모드 제어 장치(100)는, 배기 온도 상승 예측값이 기설정된 임계값보다 큰 경우에, 배기 온도 상승 지속을 예측한다(S208, S210). 여기서, 배기 온도 상승 지속 시간은 상기 CDA 모드의 배기 온도 예측값이 상기 일반 모드의 배기 온도 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함한다.
또한, 본 발명의 한 실시에에 따른 운전 모드 제어 장치(100)는 배기 온도 상승 지속 시간을 기설정된 임계값과 비교해서 운전 모드를 결정한다(S212).
운전 모드 제어 장치(100)는 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 보다 큰 경우에 CDA 모드 진입로 진입하도록 제어하고, 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 작은 경우에 일반 모드 유지하도록 제어한다(S214, S216).
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치 및 방법은 디젤 차량에서 CDA 운전에 의한 연비 효과를 고려해서 CDA 모드를 결정함으로써, CDA 모드의 영역을 확장하고 연비를 개선할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 운전 모드 제어 장치 및 방법은 배기 온도를 고려해서 CDA 모드를 결정함으로써, 후처리 시스템의 촉매 활성화 온도 도달 시간을 단축해 원가를 절감하고, 촉매 승온 목적의 연료 후분사량을 저감시켜 연비를 개선할 수 있는 환경을 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명의 한 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 한 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. 운전 모드 제어 장치가, 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전이 가능한 엔진의 운전 모드를 제어하는 방법에서,
    차량의 작동 상태 신호를 이용해 상기 CDA 운전이 가능한지 여부를 판단하는 단계,
    상기 CDA 운전이 가능한 경우, 상기 CDA 운전에 의한 연비 예측값 또는 배기 온도 예측값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 연비 예측값 또는 상기 배기 온도 예측값 중 적어도 하나를 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 계산하는 단계는,
    일반 모드에서의 제1 연비 예측값과 CDA 모드에서의 제2 연비 예측값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 CDA 모드에서의 상기 제2 연비 예측값이 상기 일반 모드에서의 상기 제1 연비 예측값 보다 큰 경우, 연비 효과 지속 시간을 예측하는 단계
    를 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 차량의 작동 상태 신호는,
    엔진 회전수 신호, 연료량 신호, 대기압 신호, 대기온 신호, 냉각수 온도 신호, 오일 압력 신호, 오일 온도 신호 중 적어도 하나를 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 연비 효과 지속 시간은,
    상기 CDA 모드로 진입한 경우에, 상기 제2 연비 예측값이 상기 제1 연비 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계는,
    상기 연비 효과 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 단계
    를 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  6. 제2항에서,
    상기 계산하는 단계는,
    일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값과 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값이 상기 일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값 보다 큰 경우, 배기 온도 상승 지속 시간을 예측하는 단계
    를 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 배기 온도 상승 지속 시간은,
    상기 CDA 모드로 진입한 경우에, 상기 제2 배기 온도 예측값이 상기 제1 배기 온도 예측값 보다 크게 유지될 것으로 예측되는 시간을 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 단계는,
    상기 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 단계
    를 포함하는 운전 모드 제어 방법.
  9. 실린더 휴지(cylinder deactivation, CDA) 운전에 의한 연비 예측값을 계산하는 계산부, 그리고
    상기 CDA 운전 가능 여부를 판단하고, 상기 연비 예측값을 이용해서 CDA 모드의 진입 여부를 결정하는 제어부
    를 포함하며,
    상기 계산부는,
    일반 모드에서의 제1 연비 예측값과 CDA 모드에서의 제2 연비 예측값을 계산하는 연비 계산부, 및
    상기 제2 연비 예측값이 상기 제1 연비 예측값 보다 크게 유지되는 연비 효과 지속 시간을 계산하는 연비 지속 시간 계산부를 포함하는 운전 모드 제어 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에서,
    상기 제어부는,
    상기 연비 효과 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 운전 모드 제어 장치.
  13. 제9항에서,
    상기 계산부는,
    상기 CDA 운전에 의한 배기 온도 예측값을 계산하고, 상기 일반 모드에서의 제1 배기 온도 예측값과 상기 CDA 모드에서의 제2 배기 온도 예측값을 계산하는 배기 온도 계산부
    를 더 포함하는 운전 모드 제어 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 계산부는,
    상기 제2 배기 온도 예측값이 상기 제1 배기 온도 예측값 보다 크게 유지되는 배기 온도 상승 지속 시간을 계산하는 배기 온도 지속 시간 계산부
    를 더 포함하는 운전 모드 제어 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제어부는,
    상기 배기 온도 상승 지속 시간이 임계값 이상인 경우, 상기 CDA 모드로의 진입을 결정하는 운전 모드 제어 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598282B1 (en) * 2022-02-23 2023-03-07 Atlantic Towing Limited Systems and methods for optimizing vessel fuel consumption

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227369A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関の制御装置
JP2015014281A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 株式会社デンソー 車両のエンジン制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3835565B2 (ja) 1996-07-05 2006-10-18 ヤマハマリン株式会社 エンジンの気筒休止制御装置
US6668546B2 (en) * 2002-02-19 2003-12-30 General Motors Corporation Utilization of air-assisted direct injection, cylinder deactivation and camshaft phasing for improved catalytic converter light-off in internal combustion engines
US20050193988A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 David Bidner System for controlling valve timing of an engine with cylinder deactivation
JP2005009364A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Honda Motor Co Ltd 多気筒内燃機関の気筒休止制御装置
US7025039B2 (en) * 2004-03-05 2006-04-11 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling valve timing of an engine with cylinder deactivation
US7000602B2 (en) * 2004-03-05 2006-02-21 Ford Global Technologies, Llc Engine system and fuel vapor purging system with cylinder deactivation
US7086386B2 (en) * 2004-03-05 2006-08-08 Ford Global Technologies, Llc Engine system and method accounting for engine misfire
JP2006283663A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toyota Industries Corp 内燃機関における排気ガス浄化装置
JP5904797B2 (ja) * 2012-01-12 2016-04-20 本田技研工業株式会社 車両用自動変速機の制御装置
US9458778B2 (en) * 2012-08-24 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9341128B2 (en) * 2014-06-12 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC Fuel consumption based cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9599047B2 (en) * 2014-11-20 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Combination cylinder state and transmission gear control systems and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227369A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関の制御装置
JP2015014281A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 株式会社デンソー 車両のエンジン制御装置

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